ДИПЛОМ (1234751), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Ток аварийного освещения:
, (3.66)
гдеPавар - мощность аварийного освещения2.0 кВт ;Uаб- напряжение аккумуляторной батареи220 В;
Ток цепи управления и защиты определим:
, (3.67)
гдеPцу – мощности, потребляемое цепями управления Вт, принимаем по [9]
Рассчитываем длительный ток разряда:
IДЛ= IАВАР + IЦУ, (3.68)
Найдём ток кратковременного разряда в аварийном режиме:
Iкр = IДЛ + IПРИВ, (3.69)
гдеIприв – ток, потребляемый наиболее мощным приводом выключателя. В нашем случае привод ППрК–1400 по паспортным данным потребляет 60 А.
Определим расчётную мощность батареи:
QРАСЧ = IДЛ · tАВ, (3.70)
гдеtав – длительного разряда при аварийном режиме 2 часа.
Выбираем номер батареи по требуемой емкости:
, (3.71)
Теперь произведём расчёт и подбор АК по формулам (3.65)–(3.71):
шт.,
А,
,
IДЛ = 9,05 + 6=15,05А,
IКР =60+15,05=75,05А,
QРАСЧ=75,05 ·2=150,1 Ач,
По QРАСЧ выбираем батарею с ближайшей емкостью из [23]
БерёмСК-10- стационарный, для коротких режимов разряда, свинцовый c емкостьюQ=220Ач, Iразр.=110А при 2-х часовом разряде.
Аккумуляторная батарея типа СК-10, используют в составе рабочих аккумуляторных батарей напряжением 220 В для электропитания электродвигателей стрелочных электроприводов.
Расчетная мощность подзарядного агрегата, Вт:
, (3.72)
где – напряжение заряда, В;
– зарядный ток батареи, А.
Напряжение заряда зарядно–подзарядного агрегата, В:
, (3.73)
гдеn – полное число элементов батареи, шт.
Зарядный ток батареи, А:
, (3.74)
где – емкость аккумуляторной батареи, при температуре в аккумуляторной равной
.
Произведем вычисления по формулам (3.72)–(3.74):
А,
В,
Вт.
В качестве зарядно–подзарядного устройства выбираем выпрямительный агрегата типа УЗП-100-220 фирмы ЗАО «СОЮЗЭНЕРГО». Устройства выпускаются по напряжению от 24 до 320В, по току от 50 до 200А[24].
Характеристики УЗП-100-220 представлены в приложении В.9.
3.3.1 Выбор трансформатора собственных нужд
Сведения по присоединенной мощности потребителей собственных нужд переменного тока сведены в приложение В.10.
Расчетная мощность ТСН, кВА:
, (3.75)
, (3.76)
где – суммарная расчетная активная нагрузка, кВт;
– суммарная расчетная реактивная нагрузка, кВт.
Расчетная активная нагрузка, кВт:
, (3.77)
где – коэффициент использования установленной мощности.
Расчетная реактивная нагрузка, кВар:
, (3.78)
где – коэффициент мощности.
Произведем вычисления по формулам (3.74)–(3.75):
кВА,
кВА.
Согласно [5] выбираем два ТСН типа ТМЖ–400/27,5–78У1,климатическое исполнение для районов с перепадом температур от -45°С до +45°С.Один находится в работе, а другой в горячем резерве.
Таблица 3.3 –Характеристики трансформатора ТМЖ–400/27,5–78У1
Параметр | Значение |
Номинальное напряжение обмотки высокого напряжения, кВ | 27,5 |
Номинальное напряжение обмотки низкого напряжения, кВ | 0,4 |
Потери мощности при холостом ходе, кВт | 1,15 |
Потери мощности при коротком замыкании, кВт | 5,5 |
Напряжение короткого замыкания, % | 6,5 |
Ток холостого хода, % | 3,5 |
Схема и группа соединения обмоток | У/Ун–11 |
3.3.2Выбор реактора
Произведем вычисления по формулам (3.27)–(3.30):
А,
А.
Максимальный рабочий ток кабеля, А,19]
, (3.79)
где – допустимый ток параллельно включенных кабелей, А;
– количество параллельно включенных кабелей; если кабель один, то
не учитываем;
– коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения проложенных рядом кабелей, [25];
– длительно допускаемый ток для принятого сечения кабеля, А.
Чтобы сократитьденежные расходы нужно прокладывать кабель наименьшего сечения, для этого устанавливаем одинарный сухой токоограничивающий реактор. Такие реакторы относятся к новому направлению в конструировании токоограничивающих реакторов обмотки выполняются в виде кабелей с кремнеорганической изоляцией, намотанных на диэлектрический каркас. Преимуществом применения кремнеорганической изоляции является большая термостойкость, устойчивость к электродинамическим нагрузкам, эластичность, герметичность, неизменность диэлектрических и механических свойств при длительном времени эксплуатации.
Выбор реактора произведем по [12].
Выбор по номинальному напряжению:
, (3.80)
Выбор по номинальному току:
, (3.81)
Проверка по электродинамической стойкости:
, (3.82)
где – ударный ток при трехфазном коротком замыкании за реактором, кА.
Проверка реактора по тепловому импульсу тока короткого замыкания:
, (3.83)
где – тепловой импульс по расчету, (кА)
с;
предельный ток термической стойкости, кА [5];
длительность протекания тока термической стойкости, с [5].
Сопротивление до установки реактора, Ом:
, (3.84)
Выбираем реактор РТСТ–10–1000–0,06У3, согласно [26], устанавливаем по одному в каждую линию.
Фактический ток после установки реактора, А:
, (3.85)
Сопротивление после установки реактора, Ом:
, (3.86)
где – сопротивление реактора, Ом.
Производим вычисления по формулам (3.80)–(3.86):
кВ,
А,
кА,
(кА)
с,
Ом,
Ом,
А,
Выбираем кабель АС–95 и нулевая жила 70
с алюминиевыми жилами, прокладываемый в земле:
А.
Сопротивление кабеля =
Ом/км,
=
Ом/км. Длину кабеля принимаем 30 м.
3.3.3 Расчет токов короткого замыкания до точки К4
При расчётах токов короткого замыкания в сетях с напряжением ниже 1000 В, необходимо учитывать активное сопротивление элементов цепи короткого замыкания, [6].
Точка К4 находится на шинах низкого напряжения ТСН.
Рисунок 3.4– Схема замещения до точки К4
Результирующие индуктивное сопротивление до точки К4:
, (3.87)
Результирующие активное сопротивление до точки К4:
, (3.88)
Результирующее полное сопротивление в точке К4:
, (3.89)
Произведем вычисления по формулам (3.8)–(3.12), (3.87)–(3.89):
Ом,
Ом,
Ом,
Ом,
Ом,
Ом,
Ом,
Ом,
Произведем вычисления по формулам (3.17)–(3.18):
с,
.
Результаты расчёта приводим в приложении В.11.
4 ВЫБОР ЯЧЕЙКИ КРУ–10 кВ
4.1 Описание ячейки КРУ–10 кВ
РУ-10икВ комплектуется Д-12Р-1-10-20/1000 У3 (Ячейки КРУ «Классика» серии D-12Р) оснащённую: : силовым выключателем ВВ-ТЕL 20/2500 который удовлетворяет всем проверкам, трансформатором напряжения НТМИ-10, трансформатором тока ТФЗМ-10 У1, контакторами V-7и V-12, заземлителями UWE и UMR, ограничителями перенапряжения кр/TEL и рт/TEL, микропроцессорные устройства защиты и автоматики РС83-А20 иСириус-3-ДЗО-02.
НТМИ – трансформатор напряжения, масляноеохлаждения. Измерительный.
ТФЗМ – трансформатор Тока фарфоровая покрышка Вторичная обмотка звеньевого типа Маслонаполненный.
При напряжении 10 кВ в настоящее время наибольшее распространение получили комплектные распределительные устройства (КРУ) благодаря своим достоинствам:
–минимальные трудозатраты на монтаж, наладку, эксплуатацию;
–сокращение сроков ввода в эксплуатацию энергетических мощностей;
–высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и номинальных токов отключения;
–существенное снижение эксплуатационных затрат;
–полная взрыво– и пожаробезопасность и возможность работы в агрессивных средах;
–широкий диапазон температур, в котором возможна работа вакуумной дугогасительной камеры;
–повышенная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам вследствие малой массы и компактной конструкции аппарата;
–произвольное рабочее положение и малые габариты, что позволяет создавать различные компоновки распределительных устройств (РУ);
–бесшумность, удобство обслуживания, обусловленные малыми выделениями энергии в дуге и отсутствие выброса масла, газов при отключении КЗ;
–отсутствие загрязнений окружающей среды, не портит воздух;
–высокая надёжность и сокращение времени на монтаж.
К недостаткам относится повышенный уровень коммутационных перенапряжений, что требуют применения специальных технических средств.
В качестве распределительного устройства 10 кВ целесообразно применить закрытое КРУ заводского изготовления, состоящего из отдельных ячеек различного назначения, по согласованию с заводом изготовителем могут быть изго-
товленыячейки со схемами главных цепей, представленными заказчиком.
Для комплектования КРУ–10 кВ выберем ячейки D-12P, изготовляемые заводом «ВЕКТОР». Данные ячейки предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 и 60 гц напряжением 6(10) кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор или резистор нейтралью.
Ячейки D-12Pсоответствуют климатическому исполнению по ГОСТ 14693-90,
ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.4-75, при этом нижнее значение температуры окружающего воздуха принимается –25 С, высота над уровнем моря не более 1000 м (допускается установка на высоте более 1000 м при соблюдении требований ГОСТ 15150–69, ГОСТ 1516.3–96 и ГОСТ 8024–90). При температуре –25
С и ниже, необходимо осуществлять подогрев помещения РУ. Полное описание ячеекD-12Pпредставлено в [11, 27].
Основные технические данные представлены в приложении Г1.
4.2 Выбор гибкого шинопровода